Universität Bielefeld

Studierende wollen genetischen Code erweitern

14 Studentinnen und Studenten der Universität Bielefeld wollen den genetischen Code eines Organismus so verändern, dass in ihm gewünschte Substanzen entstehen, zum Beispiel medizinisch wirksame Proteine.

Yannic Kerkhoff und Daniel Bergen identifizieren mit UV-Licht DNA-Fragmente. | Universität Bielefeld

iGEM steht für „International Genetically Engineered Machine“ und ist der bedeutendste, nicht-kommerzielle Wettbewerb in der synthetischen Biologie. Vom 9. bis 13. November treten mehr als 300 Teams aus rund 30 Ländern mit den von ihnen entwickelten Projekten in verschiedenen Kategorien gegeneinander an. Eine internationale Jury bewertet die Projekte und zeichnet die besten aus.

Für das diesjährige Projekt wählte das Team aus Bielefeld ein zentrales Thema der synthetischen Biologie. Die Studierenden wollen den genetischen Code eines Organismus so verändern, dass in ihm gewünschte Substanzen entstehen, zum Beispiel medizinisch wirksame Proteine.

Dafür arbeiten die Studierenden mit dem Darmbakterium Escherichia coli, der in der Biotechnologie am häufigsten untersuchte Organismus. Sie wollen in den DNA-Code einen neuen Baustein einschleusen, der im natürlichen Bakterium nicht existiert. So sollen im Bakterium neue Aminosäuren (Bestandteile von Proteinen) entstehen, mit denen sich etwa empfindliche Proteine für den Einsatz in Medizin und Therapie reinigen lassen. „Mit dieser Methode können beispielsweise Antikörperfragmente für Medikamente aufgereinigt werden“, sagt Yannic Kerkhoff vom Bielefelder iGEM-Team.

Herstellung eines biologischen Werkzeugkastens

Das Ziel des Projekts ist die Herstellung eines biologischen Werkzeugkastens, der es den iGEM-Teams und Forschenden künftig ermöglicht, bisher unübliche Aminosäuren in Proteine von Bakterien einzubauen und so neue Forschungsvorhaben zu verwirklichen.

Um sein Ziel zu erreichen, extrahierte das Team bereits RNA (Ribonukleinsäure, die genetische Information in Proteine übersetzt) aus dem Krotonölbaum – einer Pflanzenart, die einen der neuartigen DNA-Bausteine (eine Nukleinbase) als Abwehrstoff produziert. Diese Base wird in einem nächsten Schritt in eine DNA-Sequenz eingebaut. Zusätzlich gelang es dem Team, eine der neuartigen Aminosäuren selbstständig zu produzieren, um mögliche neue Funktionen demonstrieren zu können. Nach dem erfolgreichen Abschluss der Vorversuche startet das Team nun damit, die Funktionalität im lebenden Organismus zu demonstrieren.

Das Team wird durch Prof. Dr. Jörn Kalinowski, Dr. Christian Rückert und Prof. Dr. Kristian Müller vom Centrum für Biotechnologie (CeBiTec) sowie die erfahrenen iGEM-Teilnehmer Boas Pucker und Julian Droste betreut. Als einziges deutsches Team nehmen die Bielefelder zum achten Mal in kontinuierlicher Folge an dem Wettbewerb teil. Zu den Erfolgen der letzten Jahre zählen ein Vizeweltmeistertitel, der Europameistertitel und Sonderpreise für das beste Umweltprojekt, die beste Präsentation sowie die beste Öffentlichkeitsarbeit. Zudem erhielt das Team bisher jedes Jahr aufs Neue eine Goldmedaille.

Quelle: idw/Universität Bielefeld, 11.09.2017